Padrões espaciais de biodiversidade e estabilidade da abundância de espécies ao longo de gradientes ambientais - Alves, Wagner de França (2023)
Crescentes pressões antrópicas na Terra, particularmente aquelas relacionadas à urbanização e à intensificação agrícola, têm resultado na perda e fragmentação de habitats, com possíveis consequências para a biodiversidade e a estabilidade dos ecossistemas. No entanto, ainda há uma compreensão limitada de como diferentes grupos taxonômicos respondem a essas pressões e em qual escala espacial esses efeitos são mais fortes. Outra incerteza refere-se ao nível de mudança espaço-temporal das diferentes dimensões da biodiversidade (p. ex.: taxonômica e funcional). O principal objetivo desta tese é avaliar como os impactos antrópicos afetam os padrões de diversidade e estabilidade de espécies em múltiplas escalas espaciais. Para tanto, utilizamos bases de dados de centenas de metacomunidades animais, coletadas com alta resolução espacial e temporal por meio de colaborações internacionais de diversos países europeus. Esta tese está dividida em três capítulos. No primeiro, avaliamos como as diferentes facetas da diversidade e fatores abióticos afetam a estabilidade da abundância de borboletas em múltiplas escalas. Para isso, utilizamos dados de abundância de espécies coletadas durante, no mínimo, quatro e, no máximo, doze anos e integramos com atributos funcionais das borboletas em sete países europeus. Nossos resultados fornecem a primeira evidência de que tanto a estabilidade local quanto as dinâmicas assíncronas das comunidades impulsionaram a estabilidade regional da abundância de borboletas, mas com uma importância relativamente maior para o primeiro componente. Descobrimos que fatores climáticos (temperatura e precipitação) e a distância espacial modularam o efeito estabilizador das diferentes facetas da biodiversidade, principalmente de forma positiva. De maneira geral, constatamos que a diversidade-α taxonômica e a diversidade-β funcional foram importantes impulsionadores da manutenção da estabilidade regional. Também demonstramos que há uma mudança relativa na contribuição de processos estabilizadores locais e regionais dependendo da capacidade de dispersão das borboletas. Particularmente, espécies com baixa capacidade de dispersão apresentam maior diversidade-β funcional e maior assincronia metapopulacional e espacial, o que contribui para a estabilidade regional. Por outro lado, comunidades de espécies com alta capacidade de dispersão apresentam maior diversidade-α (taxonômica e funcional), o que resulta em uma contribuição mais forte de mecanismos locais sobre a estabilidade das metacomunidades. No segundo capítulo, utilizamos os mesmos dados de borboletas para avaliar a prevalência de homogeneização e diferenciação biótica ao longo de 12 anos na Europa e relacionamos estes padrões com vários atributos funcionais das borboletas. Descobrimos um aumento na proporção de espécies com maior tolerância térmica e volume do ovo na maioria as metacomunidades, independentemente dos cenários taxonômicos e funcionais de homogeneização ou diferenciação. Por fim, no terceiro capítulo, investigamos como as relações entre a capacidade de dispersão e o tamanho corporal de seis grupos de artrópodes influenciam a quantidade relativa dos componentes da diversidade-β: substituição de espécies e aninhamento (variação na composição de espécies resultante da diferença de riqueza entre comunidades). Para este tipo de análise, foram considerados gradientes urbanos, os quais foram quantificados em múltiplas escalas espaciais. Verificamos que os grupos com relação positiva entre o tamanho corporal e a capacidade de dispersão apresentaram um padrão de aninhamento mais acentuado em direção aos centros urbanos em comparação aos grupos que apresentam uma relação neutra entre tamanho e capacidade de dispersão, principalmente na escala local. Esse resultado está de acordo com nossas hipóteses e indica que não apenas o tamanho é um atributo importante que influencia na seleção de espécies ao longo do gradiente urbano, mas que a variação na capacidade de dispersão também influencia a organização das metacomunidades urbanas, implicando em diferentes estratégias de manejo regional. De maneira geral, os nossos resultados indicam que (i) a mobilidade muda a importância relativa dos processos estabilizadores locais e regionais; (ii) a tendência observada para espécies com ampla tolerância climática e maior tamanho de ovo, considerando os diferentes cenários de homogeneização e diferenciação, sugere que extremos climáticos parecem ser o filtro mais forte na estruturação das comunidades de borboletas e que o tamanho maior do ovo pode estar associado a fatores que influenciam positivamente a sobrevivência das larvas e (iii) a conectividade estrutural e funcional modula as respostas dos táxons às perturbações ambientais. Além disso, enfatizamos a necessária consideração de múltiplas escalas espaciais para melhorar o entendimento sobre a mudança da biodiversidade ao longo de gradientes de perturbação e o seu efeito estabilizador, com implicações diretas para conservação e manejo.